JP2013256660A - ハイブリッド電気式変速機流体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】分散剤として、ヒドロカルビル置換したカルボン酸または無水物とアミンとの反応生成物を含み、反応生成物は、重量で最高10,000ppmの窒素含有量、および0:1〜約0.8:1のホウ素+リン:窒素((B+P)/N)重量比を有する。分散剤添加物組成物は、分散剤添加物組成物および約1700pS/m未満の金属性洗剤を含有する潤滑剤組成物に電気伝導率を提供するのに有効である。
【選択図】なし
Description
金属性洗剤を含有する潤滑剤組成物に電気伝導率を提供するのに有効である。
(1)炭化水素置換基、すなわち脂肪族(例えば、アルキルまたはアルケニル)、脂環式(例えばシクロアルキル、シクロアルケニル)置換基、ならびに芳香族置換、脂肪族置換、および脂環式置換した芳香族置換基、ならびに環状置換基(該環は、該分子の別の部分を通じて完成される(例えば、2つの置換基は互いに、脂環式ラジカルを形成する。)。)、
(2)置換した炭化水素置換基、すなわち、本発明の文脈において主として炭化水素置換基(例えば、ハロ(特にクロロおよびフルオロ)、ヒドロキシ、アルコキシ、メルカプ
ト、アルキルメルカプト、ニトロ、ニトロソ、およびスルホキシ)を変化させない非炭化水素基を含有する置換基、
(3)へテロ置換基、すなわち、主として炭化水素特徴を有しながら、本発明の文脈において、さもなくば炭素原子から構成される環または鎖における炭素以外を含有する置換基。
ヘテロ原子には、硫黄、酸素、窒素が含まれ、ピリジル、フリル、チエニル、およびイミダゾリル等の置換基を包含する。一般に、2個以下、例えば、1個以下の非炭化水素置換基は、ヒドロカルビル基において10個の炭素原子ごとに存在し、典型的には、該ヒドロカルビル基においては、非炭化水素置換基は存在しない。
本開示に従った潤滑剤組成物を調剤する上で使用するのに好適な基油は、好適な合成油または天然油またはそれらの組み合わせのいずれかから選択されてもよい。天然油には、動物油および植物油(例えば、ひまし油、ラード油)、ならびに液化石油および、パラフィン系、ナフテン系、またはパラフィン系−ナフテン系混合型の溶媒処理または酸処理したミネラル潤滑油等のミネラル潤滑油が含まれてもよい。石炭または頁岩に由来する油も好適であり得る。該基油は典型的には、約2〜約15cStの、またはさらなる例として100℃で約2〜約10cStの粘度を有してもよい。さらに、気体から液体へのプロセスに由来する油も好適である。
合、またはそれらのモノカルボン酸エステルおよびポリカルボン酸エステル、例えば、テトラエチレングリコールの酢酸エステル、混合型C3−C8脂肪酸エステル、またはC13オキソ−酸ジエステルの重合を通じて調製された油によって例示される。
Petroleum Institute (API) Base Oil Interchangeability Guidelines)において明示された第I〜V群における基油のいずれかから選択されてもよい。
開示された実施態様の一態様において、分散剤添加物は、ヒドロカルビル−ジカルボン酸または無水物とポリアミンとの反応生成物である。該ヒドロカルビル−ジカルボン酸またはその無水物のヒドロカルビル部分は、ブテン重合体、例えば、イソブチレンの重合体に由来してもよい。本明細書での使用に好適なポリイソブテンには、約70%〜約90%以上など、少なくとも約60%の末端ビニリデン含有量を有するポリイソブチレンまたは高反応性ポリイソブチレンから形成されたものが含まれる。好適なポリイソブテンには、BF3触媒を用いて調製されたものが含まれてもよい。ポリアルケニル置換基の平均数分子量は例えば、先に説明されたようなゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)によって決定されるように、約500〜約5000など、約100〜約5000の広範な範囲にわたって変動してもよい。
無水マレイン酸:ヒドロカルビル部分のモル比は、幅広く変動してもよい。したがって、該モル比は、約5:1〜約1:5、例えば約3:1〜約1:3で変動してもよい。無水物:ヒドロカルビル部分の特に好適なモル比は、約1:1〜約1.6:1未満である。
先に説明された分散剤反応生成物とともに使用されてもよい金属性洗剤は一般的に、極性頭部が酸性有機化合物の金属塩を含む、長い疎水性尾部を有する極性頭部を含む。該塩は、実質的に化学量論的な量の該金属を含有してもよく、この場合、該塩は通常、正規のまたは中性の塩として説明され、典型的には約0〜約150未満の(ASTM D2896によって測定されるような)総塩基数またはTBNを有するであろう。多量の金属塩基は、過剰量の酸化物または水酸化物等の金属化合物を二酸化炭素等の酸性気体と反応させることによって含まれてもよい。結果として生じる塩基過剰の洗剤は、無機金属塩基(例えば水和した炭酸塩)の中心を取り囲む中和した洗剤のミセルを含む。このような塩基過剰の洗剤は、約150〜約450以上など、約150以上のTBNを有し得る。
本明細書で説明される潤滑流体には、先に説明された成分に加えて、自動変速機流体配合組成に使用される種類の従来の添加物も含まれてもよい。このような添加物としては、摩擦調節剤、抗酸化剤、極圧添加剤、防錆剤、耐摩耗性添加剤、防蝕添加剤、金属不活性化剤、消泡剤、流動点降下剤、空気連行添加剤、シール膨潤剤、およびこれらに類するものが挙げられるが、それらに限定されない。
摩擦調節剤は、低い滑走速度で表面(例えば、トルク変換機クラッチまたは転移クラッチ(shifting clutch)の部材)間の摩擦を低下させるために、本明細書で説明されるような潤滑流体において使用される。その結果は、正の傾斜を有する摩擦対速度(u−v)曲線であり、それが順に、クラッチの滑らかなかみ合いをもたらし、「付着滑り」挙動(例えば、鳴き、騒音、および荒い転移(harsh shift))を最小化する。
肪族チオホスホン酸エステル、脂肪族チオリン酸エステル等が含まれ、脂肪族基は通常、化合物を好適に油溶性にするために1つ以上の炭素原子を含有する。さらなる例として、脂肪族基は約8個以上の炭素原子を含有してもよい。1つ以上の脂肪族コハク酸または無水物をアンモニア第一級アミンと反応させることによって形成された脂肪族置換したスクシンアミドも好適である。
いくつかの実施態様において、抗酸化剤化合物は、本明細書で説明される潤滑組成物中に含まれてもよい。抗酸化剤にはとりわけ」、フェノール類抗酸化剤、芳香族アミン抗酸化剤、硫化フェノール類抗酸化剤、および有機亜リン酸剤が含まれる。フェノール類抗酸化剤の例としては、2,6−ジ−tert−ブチルフェノール、第三級ブチル化フェノールの液状混合物、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール、4,4’−メチレンビス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、メチレン架橋した混合型ポリアルキルフェノール、および4,4’−チオビス(2−メチル−6−tert−ブチルフェノール)が挙げられる。N,N’−ジ−sec−ブチル−フェニレンジアミン、4−イソプロピルアミノジフェニルアミン、フェニル−.アルファ.−ナフチルアミン、フェニル−.アルファ.−ナフチルアミン、および環のアルキル化したジフェニルアミン。例としては、立体障害型の第三級ブチル化フェノール、ビスフェノール、およびケイ皮酸誘導体、ならびにこれらの組み合わせが挙げられる。
。使用されてもよい油または脂肪の例としては、トウモロコシ油、カノーラ油、綿実油、ブドウ種子油、オリーブ油、パーム油、ピーナッツ油、ココナッツ油、ナタネ油、サフラワー種子油、ゴマ種子油、ダイズ油、ヒマワリ種子油、獣脂、およびこれらの組み合わせが挙げられる。
耐摩耗剤には、リン酸の有機エステル、亜リン酸、またはそれらのアミン塩が含まれ得る亜リン酸含有耐摩耗剤が含まれてもよい。例えば、亜リン酸含有耐磨耗剤には、ジヒドロカルビルホスファイト、トリヒドロカルビルホスファイト、ジヒドロカルビルホスファート、トリヒドロカルビルホスファート、これらの任意の硫黄類似体、およびそれらの任意のアミン塩が含まれてもよい。さらなる例として、亜リン酸含有耐磨耗剤には、ジブチル水素ホスファイトおよび硫化ジブチル水素ホスファイトのアミン塩のうちの少なくとも1つが含まれてもよい。
いくつかの実施態様において、防銅錆剤は、本明細書で説明される潤滑組成物に含まれるのに好適な別のクラスの添加物を構成してもよい。このような化合物には、チアゾール、トリアゾール、およびチアジアゾールが含まれる。このような化合物の例としては、ベンゾトリアゾール、トリルトリアゾール、オクチルトリアゾール、デシルトリアゾール、ドデシルトリアゾール、2−メルカプトベンゾチアゾール、2,5−ジメルカプト−1,3,4−チアジアゾール、2−メルカプト−5−ヒドロカルビルチオ−1,3,4−チアジアゾール、2−メルカプト−5− ヒドロカルビルジチオ−1,3,4−チアジアゾール、2,5−ビス(ヒドロカルビルチオ)− 1,3,4−チアジアゾール、および2,5−ビス(ヒドロカルビルジチオ)−1,3,4−チアジアゾールが挙げられる。好適な化合物には、そのいくつかが商品として入手可能である1,3,4−チアジアゾールが、およびトリルトリアゾール等のトリアゾールと2,5−ビス(アルキルジチオ)−1,3
,4−チアジアゾール等の1,3,5−チアジアゾールとの組み合わせも含まれる。1,3,4−チアジアゾールは一般的に、公知の手順によってヒドラジンおよび二硫化炭素から合成される。例えば、米国特許第2,765,289号、第2,749,311号、第2,760,933号、第2,850,453号、第2,910,439号、第3,663,561号、第3,862,798号、および第3,840,549号を参照されたい。
本明細書で説明される潤滑組成物は、エラストマー材料の膨潤を生じさせるアルコール、アルキルベンゼン、置換スルホラン、またはミネラルオイル等のシール膨潤剤を任意に含有してもよい。アルコール型シール膨潤剤は、低揮発性の直鎖アルキルアルコールである。好適なアルコールの例としては、デシルアルコール、トリデシルアルコール、およびテトラデシルアルコールが挙げられる。本明細書で説明される組成物とともに使用するためのシール膨潤剤として有用なアルキルベンゼンの例としては、ドデシルベンゼン、テトラデシルベンゼン、ジノニル−ベンゼン、ジ(2−エチルヘキシル)ベンゼン、およびこれらに類するものが挙げられる。置換スルホランの例は、引用により本明細書に組み込まれた米国特許第4,029,588号に説明されている。シール膨潤剤として有用なミネラルオイルは典型的には、ナフテンまたは芳香族の含有量の高い低粘度ミネラルオイルである。本明細書で説明される潤滑組成物において使用する場合、シール膨潤剤は典型的には、該潤滑組成物の総重量に基づいて、約1〜約30重量%、好ましくは約2〜約20重量%、最も好ましくは約5〜約15重量%を含む。
いくつかの実施態様において、発泡阻害剤は、本明細書に説明される潤滑組成物における使用に好適な別の成分を形成してもよい。発泡阻害剤は、シリコーン、ポリアクリラート、およびこれらに類するものから選択されてもよい。本明細書で説明されるエンジン潤滑剤配合組成における消泡剤の量は、該配合組成の総重量に基づいて、約0.001重量%〜約0.1重量%に及んでもよい。さらなる例として、消泡剤は、約0.004重量%〜約0.10重量%の量で存在してもよい。
組み合わせにおいて、基油へと配合されることができる。しかしながら、添加物濃縮物を同時に使用して、成分のすべてを配合することは好適である(すなわち、炭化水素溶媒等の、添加物+希釈剤)。添加物濃縮物の使用は、添加物濃縮物の形態にある場合、成分の組み合わせによって生じる相互互換性を利用する。また、濃縮物の使用は、配合時間を短縮し、誤配合の可能性を減少させる。
みが、防蝕試験を合格しておりかつ1700pS/m以下の電気伝導度を有していた流体であった。流体5および6によって示されるように、潤滑流体中の窒素の量を増加させることは、比較的少量の洗剤を使用する場合、防蝕試験に不合格となる流体を結果として生じた。流体が防蝕試験に合格するよう洗剤の量が流体7〜9におけるように増加する場合、どの量の分散剤添加物を使用しても、あまりにも高すぎる電気伝導度を有する流体7〜9を結果として生じた。
1. (a)ヒドロカルビル置換したカルボン酸または無水物と(b)アミンとの反応生成物を含む分散剤添加物組成物であって、前記反応生成物は、重量で約2400ppm〜10,000ppmに及ぶ窒素含有量、および0:1〜約0.8:1のホウ素+リン:窒素((B+P)/N)の重量比を有し、かつ金属性洗剤と組み合わせた前記分散剤添加物組成物は、約300pS/m〜1700pS/m未満の電気伝導率を潤滑剤組成物に提供するのに有効である、分散剤添加物組成物。
2. 前記反応生成物は、重量で約5,000〜約8,000ppmに及ぶ窒素含有量を有する、上記1に記載の分散剤添加物。
3. 前記反応生成物は、1.6未満の酸または無水物:ヒドロカルビルモル比を有する、上記1に記載の分散剤添加物。
4. 上記1に記載の分散剤添加物組成物およびアルカリ金属性洗剤またはアルカリ土類金属性洗剤を含む潤滑剤組成物であって、前記洗剤は、重量で600ppm未満の金属を前記潤滑剤組成物に提供するのに十分な量で存在する、潤滑剤組成物。
5. 前記洗剤は、重量で約60〜600ppm未満の金属を前記潤滑剤組成物に提供するのに十分な量で存在する、上記4に記載の潤滑剤組成物。
6. 前記潤滑剤組成物の総重量に基づいて、前記分散剤添加物組成物由来の窒素の量は重量で930ppm未満であり、かつ前記洗剤由来の金属の量は重量で約5〜約150ppmに及ぶ、上記4に記載の潤滑剤組成物。
7. 前記分散剤添加物組成物は、重量で約300〜約1000ppmの窒素を前記潤滑剤組成物に提供するのに十分な量で存在する、上記4に記載の潤滑剤組成物。
8. 前記分散剤添加物組成物は、重量で約300〜約900ppmの窒素を前記潤滑剤組成物に提供するのに十分な量で存在する、上記4に記載の潤滑剤組成物。
9. 変速装置であって、
電動機と、
潤滑流体と
を含み、
前記潤滑流体は、前記電動機と接触しており、
前記潤滑流体は、
(1)潤滑粘性の油と、
(2)(a)ヒドロカルビル置換したカルボン酸または無水物と(b)アミンとの反応生成物を含む分散剤添加物組成物であって、前記反応生成物は、重量で10,000ppmに及ぶ窒素含有量、0:1〜約0.8:1のホウ素+リン:窒素((B+P)/N)重量比を有し、金属性洗剤と組み合わせた前記分散剤添加物組成物は、約300pS/m〜1700pS/m未満の電気伝導率を潤滑剤組成物に提供するのに有効である、分散剤添加物組成物を含む、
変速装置。
10. 前記分散剤添加物組成物は、重量で約5,000〜約8,000ppmに及ぶ窒素含有量を有する、上記9に記載の変速装置。
11. 前記分散剤添加物組成物は、約1.6未満の酸または無水物:ヒドロカルビルモル比を有する、上記9に記載の変速装置。
12. 前記潤滑流体はさらに、金属含有洗剤を含み、前記洗剤は、重量で600ppm未満の金属を前記潤滑流体に提供するのに十分な量で存在する、上記9に記載の変速装置。
13. 前記洗剤は、重量で約60〜600ppm未満の金属を前記潤滑流体に提供するのに十分な量で存在する、上記9に記載の変速装置。
14. ハイブリッド車両のための潤滑組成物であって、
(1)潤滑粘性の基油と、
(2)(a)ヒドロカルビル置換したカルボン酸または無水物および(b)アミン、に由来する分散剤添加物であって、前記分散剤添加物は、重量で約2400〜10,000ppmに及ぶ窒素含有量、0:1〜約0.8:1のホウ素+リン:窒素((B+P)/N)重量比を有する、分散剤添加物と、
(3)金属含有洗剤と、
を含み、
前記分散剤添加物+金属含有洗剤は、約300pS/m〜1700pS/m未満の電気伝導率を有する前記潤滑組成物を提供するのに有効である、
潤滑組成物。
15. 前記分散剤添加物は、重量で約5,000〜約8,000ppmに及ぶ窒素含有量を有する、上記14に記載の潤滑組成物。
16. 前記分散剤は、スクシンイミド分散剤を含む、上記14に記載の潤滑組成物。
17. 前記分散剤添加物は、1.6未満の酸または無水物:ヒドロカルビルモル比を有する、上記14に記載の潤滑組成物。
18. 前記洗剤は、重量で600ppm未満の金属を前記潤滑剤組成物に提供するのに十分な量で存在する、上記14に記載の潤滑組成物。
19. 前記洗剤は、重量で約60〜600ppm未満の金属を前記潤滑剤組成物に提供するのに十分な量で存在する、上記14に記載の潤滑組成物。
20. 車両を潤滑するための多用途潤滑流体を提供するための方法であって、
約300pS/m〜1700pS/mの電気伝導率を有する潤滑剤組成物を提供するために、潤滑粘性の油を分散剤添加物および金属含有洗剤と配合すること
を含み、
前記分散剤添加物は、重量で2400〜10,000ppmに及ぶ窒素含有量、および0:1〜約0.8:1のホウ素+リン:窒素((B+P)/N)重量比を有する、
方法。
21. 前記分散剤添加物は、重量で約5,000〜約8,000ppmに及ぶ窒素含有量を有する、上記20に記載の方法。
22. 前記分散剤添加物は、1.6未満の酸または無水物:ヒドロカルビルモル比を有する、上記20に記載の方法。
23. 前記洗剤は、重量で600ppm未満の金属を前記潤滑剤組成物に提供するのに十分な量で存在する、上記20に記載の方法。
24. 前記洗剤は、重量で約60〜600ppm未満の金属を前記潤滑剤組成物に提供するのに十分な量で存在する、上記20に記載の方法。
Claims (10)
- (a)ヒドロカルビル置換したカルボン酸または無水物と(b)アミンとの反応生成物を含む分散剤添加物組成物であって、前記反応生成物は、重量で約2400ppm〜10,000ppmに及ぶ窒素含有量、および0:1〜約0.8:1のホウ素+リン:窒素((B+P)/N)の重量比を有し、かつ金属性洗剤と組み合わせた前記分散剤添加物組成物は、約300pS/m〜1700pS/m未満の電気伝導率を潤滑剤組成物に提供するのに有効である、分散剤添加物組成物。
- 前記反応生成物は、重量で約5,000〜約8,000ppmに及ぶ窒素含有量を有する、請求項1に記載の分散剤添加物。
- 前記反応生成物は、1.6未満の酸または無水物:ヒドロカルビルモル比を有する、請求項1に記載の分散剤添加物。
- 前記洗剤は、重量で約60〜600ppm未満の金属を前記潤滑剤組成物に提供するのに十分な量で存在する、請求項1に記載の潤滑剤組成物。
- 前記潤滑剤組成物の総重量に基づいて、前記分散剤添加物組成物由来の窒素の量は重量で930ppm未満であり、かつ前記洗剤由来の金属の量は重量で約5〜約150ppmに及ぶ、請求項1に記載の潤滑剤組成物。
- 前記分散剤添加物組成物は、重量で約300〜約900ppmの窒素を前記潤滑剤組成物に提供するのに十分な量で存在する、請求項1に記載の潤滑剤組成物。
- 変速装置であって、
電動機と、
潤滑流体と
を含み、
前記潤滑流体は、前記電動機と接触しており、
前記潤滑流体は、
(1)潤滑粘性の油と、
(2)(a)ヒドロカルビル置換したカルボン酸または無水物と(b)アミンとの反応生成物を含む分散剤添加物組成物であって、前記反応生成物は、重量で10,000ppmに及ぶ窒素含有量、0:1〜約0.8:1のホウ素+リン:窒素((B+P)/N)重量比を有し、金属性洗剤と組み合わせた前記分散剤添加物組成物は、約300pS/m〜1700pS/m未満の電気伝導率を潤滑剤組成物に提供するのに有効である、分散剤添加物組成物を含む、
変速装置。 - ハイブリッド車両のための潤滑組成物であって、
(1)潤滑粘性の基油と、
(2)(a)ヒドロカルビル置換したカルボン酸または無水物および(b)アミン、に由来する分散剤添加物であって、前記分散剤添加物は、重量で約2400〜10,000ppmに及ぶ窒素含有量、0:1〜約0.8:1のホウ素+リン:窒素((B+P)/N)重量比を有する、分散剤添加物と、
(3)金属含有洗剤と、
を含み、
前記分散剤添加物+金属含有洗剤は、約300pS/m〜1700pS/m未満の電気伝導率を有する前記潤滑組成物を提供するのに有効である、
潤滑組成物。 - 前記分散剤添加物は、1.6未満の酸または無水物:ヒドロカルビルモル比を有する、請求項8に記載の潤滑組成物。
- 車両を潤滑するための多用途潤滑流体を提供するための方法であって、
約300pS/m〜1700pS/mの電気伝導率を有する潤滑剤組成物を提供するために、潤滑粘性の油を分散剤添加物および金属含有洗剤と配合すること
を含み、
前記分散剤添加物は、重量で2400〜10,000ppmに及ぶ窒素含有量、および0:1〜約0.8:1のホウ素+リン:窒素((B+P)/N)重量比を有する、
方法。
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